如果在流體中設置三角柱渦發(fā)生體，則從渦發(fā)生體兩側交替產(chǎn)生規(guī)則渦，稱為卡門渦，如右圖所示，渦列在渦發(fā)生體下游不對稱排列.渦旋的發(fā)生頻率為f，被測介質(zhì)的平均流速為 ，渦旋發(fā)生體迎流面寬度d，表體通徑為D，可獲得以下關系類型：

f=SrU1/d=SrU/md

　　（1）式中

U1-旋渦發(fā)生體兩側平均流速，m/s；

Sr--斯特勞哈爾數(shù)；

m--旋渦發(fā)生體兩側弓形面積與管道橫截面面積之比

　　體積流量在管道內(nèi)qv為

qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr

         (2)K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1

         (3)式中 K--流量計的儀表系數(shù)、脈沖數(shù)/m3（P/m3）。

K除了渦流發(fā)生體和管道的幾何尺寸外，還與斯特勞哈爾數(shù)有關。斯特勞哈爾數(shù)是一個無參數(shù)，與渦輪發(fā)生體的形狀和雷諾數(shù)有關。圖2顯示了圓柱形渦輪發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關系圖。從圖中可見，在ReD=2×104～7×106范圍內(nèi)，Sr可視為常數(shù)，是儀器的正常工作范圍。當測量氣體流量時，VSF的流量計算式為(4)

　　式中 qVn，qV--分別為標準狀態(tài)(0oC或20oC，101.325kPa）以及工況下的體積流量，m3/h；

Pn，P--分別是標準狀態(tài)和工況下的絕 對壓力，Pa；

Tn，T--分別為標準狀態(tài)和工況下的熱力學溫度，K；

Zn，Z--氣體壓縮系數(shù)分別為標準狀態(tài)和工況。

　　從上面可以看出，VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物理性能和組件變化的影響，即儀表系數(shù)僅與渦流發(fā)生體和管道的形狀和尺寸有關。然而，作為一個流量計，在材料平衡和能 量測量中需要檢測質(zhì)量流量。此時，流量計的輸出信號應同時監(jiān)測體積流量和流體密度，流體的物理性能和組件仍然直接影響流量測量。氮氣流量計是根據(jù)卡門旋渦原理測量封閉管道流體流量的新型流量計。由于其良好的介質(zhì)適應性，蒸汽、空氣、氣體、水和液體的體積流量可以直接測量，無需溫度和壓力補償。配備溫度和壓力傳感器可測量標準體積流量和質(zhì)量流量，是節(jié)流流量計的理想替代品 。